ISO 20504:2019 ファインセラミック(高度なセラミック、高度な技術的セラミック)—室温でのセラミック複合材料の機械的特性—圧縮特性の決定 | ページ 2

※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。

序文

ISO (国際標準化機構) は、各国の標準化団体 (ISO メンバー団体) の世界的な連合です。国際規格の作成作業は、通常、ISO 技術委員会を通じて行われます。技術委員会が設立された主題に関心のある各会員団体は、その委員会に代表される権利を有します。 ISOと連携して、政府および非政府の国際機関もこの作業に参加しています。 ISO は、電気技術の標準化に関するすべての問題について、国際電気標準会議 (IEC) と緊密に協力しています。

この文書の作成に使用された手順と、今後の維持のために意図された手順は、ISO/IEC 指令のPart 1 で説明されています。特に、さまざまな種類の ISO 文書に必要なさまざまな承認基準に注意する必要があります。この文書は、ISO/IEC 指令Part 2 部の編集規則に従って起草されました ( www.iso.org/directives を参照)

このドキュメントの一部の要素が特許権の対象となる可能性があることに注意してください。 ISO は、そのような特許権の一部または全部を特定する責任を負わないものとします。ドキュメントの開発中に特定された特許権の詳細は、序文および/または受信した特許宣言の ISO リストに記載されます ( www.iso.org/patents を参照)

このドキュメントで使用されている商号は、ユーザーの便宜のために提供された情報であり、保証を構成するものではありません。

規格の自主的な性質の説明、適合性評価に関連する ISO 固有の用語と表現の意味、および技術的貿易障壁 (TBT) における世界貿易機関 (WTO) の原則への ISO の準拠に関する情報については、 www を参照してください。 .iso.org/iso/foreword.html .

この文書は、専門委員会 ISO/TC 206, ファイン セラミックスによって作成されました。

この第 2 版は、技術的に改訂された第 1 版 (ISO 20504:2006) を取り消して置き換えるものです。旧版からの主な変更点は次のとおりです。

—タイトルが改善されました。

— 第 1 条、第 2 条、第 3 条、5.2, 5.3, 5.4, 6.2, 8.1, 8.3, 9.3, および 9.4.3 が更新されました。

— 9.5, 9.6, および 9.7 が削除されました。

――附属書BとCが削除されました。

1 スコープ

このドキュメントでは、連続繊維強化セラミック マトリックス複合材料の室温での圧縮挙動を決定する手順について説明します。この方法は、連続繊維強化、単方向 (1D)、双方向 (2D)、および三方向 ( x D, 2 < x < 3) を備えたすべてのセラミック マトリックス複合材料に適用され、強化の 1 つの主軸に沿ってテストされます。または軸外条件。この方法は、炭素繊維強化炭素マトリックス複合材 (炭素/炭素または C/C とも呼ばれます) にも適用されます。テストの 2 つのケースが区別されます: プレート間の圧縮とグリップを使用した圧縮。

2 参考文献

以下のドキュメントは、その内容の一部またはすべてがこのドキュメントの要件を構成するように、テキスト内で参照されています。日付のある参考文献については、引用された版のみが適用されます。日付のない参照については、参照文書の最新版 (修正を含む) が適用されます。

  • ISO 3611, 幾何学的製品仕様 (GPS) - 寸法測定装置: 外部測定用マイクロメータ - 設計および計測特性
  • ISO 7500-1, 金属材料 — 静的一軸試験機の校正と検証 — Part 1: 引張/圧縮試験機 — 力測定システムの校正と検証
  • ISO 9513, 金属材料 — 一軸試験で使用される伸び計システムの校正
  • ISO 14744, 溶接 — 電子ビーム溶接機の受入検査
  • ISO 17161, ファイン セラミックス (アドバンスド セラミックス、アドバンスト テクニカル セラミックス) — セラミック複合材料 — 一軸機械試験におけるミスアライメントの程度の決定

3 用語と定義

このドキュメントでは、次の用語と定義が適用されます。

ISO および IEC は、次のアドレスで標準化に使用する用語データベースを維持しています。

3.1

校正された長さ

均一で最小の断面積を持つ試験片の部分。

3.2

初期ゲージ長

Lo

試験開始前の校正長における試験片上の基準点間の初期距離。

3.3

初期断面積

oA

校正長における試料断面の初期面積

3.4

縦変形

L

圧縮力下での初期ゲージ長の減少

注記 1最大力に対応する縦方向の変形は Δ Lc,mで示される。

3.5

圧縮ひずみ

e

比率 Δ L/ Loとして定義されるゲージ長の相対的な減少

注記 1最大力に対応する圧縮ひずみをεc,mで表す。

3.6

圧縮力

Fc

試験中の任意の時点で試験片にかかる一軸力。
試験中の任意の時点で試験片が受ける一軸圧縮力。

3.7

最大圧縮力

F、m

破損するまで試験したときに試験片に加えられる最大の一軸圧縮力。

3.8

圧縮応力

σ

σ = Fc/ Aoとなるように、試験中の任意の時点で試験片によってサポートされる圧縮力を初期断面積で割った値。

3.9

圧縮強度

S、m

破壊試験時に試験片に加えられる最大圧縮応力

3.10

比例比または疑似弾性係数

Ep

応力-ひずみ曲線の線形領域の勾配 (存在する場合)

注記1:セラミックマトリックス複合材料の応力-ひずみ曲線を調べると、次の場合を定義できます。
  • 応力-ひずみ曲線に線形領域がある材料。
線形領域によって特徴付けられる機械的挙動を有するセラミック マトリックス複合材料の場合、比例比Epは式 (1) を使用して定義されます。

(1)

ここで、( ε1 , σ1 ) および ( ε2 , σ2 ) は、応力-ひずみ曲線の線形領域の下限と上限の近くにあります (付録 A, 図 A.1 および A.2 を参照)
  • 応力-ひずみ曲線に非線形領域がある材料。この場合のみ、指定された応力または指定されたひずみで応力-ひずみ対を決定できます。

3.11

弾性率

E

直線性が原点付近で始まる特殊なケースでは、比例比または疑似弾性率

注記 1: (図 A.2 参照)

参考文献

[1]ISO 14126, 繊維強化プラスチック複合材 — 面内方向の圧縮特性の測定
[2]ASTM E1012, 引張および圧縮軸力適用下でのテスト フレームおよび試験片の位置合わせの検証のための標準プラクティス

Foreword

ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.

The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives ).

Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents ).

Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not constitute an endorsement.

For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT) see www.iso.org/iso/foreword.html .

This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 206, Fine ceramics.

This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 20504:2006), which has been technically revised. The main changes to the previous edition are as follows:

—the title has been improved;

—Clause 1, Clause 2, Clause 3, 5.2, 5.3, 5.4, 6.2, 8.1, 8.3, 9.3 and 9.4.3 have been updated;

—9.5, 9.6 and 9.7 have been deleted;

—Annexes B and C have been deleted.

1 Scope

This document describes procedures for determination of the compressive behaviour of ceramic matrix composite materials with continuous fibre reinforcement at room temperature. This method applies to all ceramic matrix composites with a continuous fibre reinforcement, uni-directional (1D), bi-directional (2D) and tri-directional (xD, with 2 < x < 3), tested along one principal axis of reinforcement or off axis conditions. This method also applies to carbon-fibre-reinforced carbon matrix composites (also known as carbon/carbon or C/C). Two cases of testing are distinguished: compression between platens and compression using grips.

2 Normative references

The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.

  • ISO 3611, Geometrical product specifications (GPS) — Dimensional measuring equipment: Micrometers for external measurements — Design and metrological characteristics
  • ISO 7500-1, Metallic materials — Calibration and verification of static uniaxial testing machines — Part 1: Tension/compression testing machines — Calibration and verification of the force-measuring system
  • ISO 9513, Metallic materials — Calibration of extensometer systems used in uniaxial testing
  • ISO 14744, Welding — Acceptance inspection of electron beam welding machines
  • ISO 17161, Fine ceramics (advanced ceramics, advanced technical ceramics) — Ceramic composites — Determination of the degree of misalignment in uniaxial mechanical tests

3 Terms and definitions

For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.

ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:

3.1

calibrated length

part of the test specimen which has uniform and minimum cross-sectional area

3.2

initial gauge length

Lo

initial distance between reference points on the test specimen in the calibrated length before initiation of the test

3.3

initial cross-sectional area

Ao

initial area of specimen cross section in the calibration length

3.4

longitudinal deformation

ΔL

decrease of the initial gauge length under compressive force

Note 1 to entry: The longitudinal deformation corresponding to the maximum force is denoted as ΔLc,m.

3.5

compressive strain

ε

relative decrease of the gauge length defined as the ratio ΔL/Lo

Note 1 to entry: The compressive strain corresponding to the maximum force is denoted as εc,m.

3.6

compressive force

Fc

uniaxial force carried by the test specimen at any time during the test
uniaxial compressive force carried by the test specimen at any time during the test

3.7

maximum compressive force

Fc,m

greatest uniaxial compressive force applied to the test specimen when tested to failure

3.8

compressive stress

σ

compressive force supported by the test specimen at any time in the test divided by the initial cross-sectional area such that σ = Fc/Ao

3.9

compressive strength

Sc,m

greatest compressive stress applied to a test specimen when tested to failure

3.10

proportionality ratio or pseudo-elastic modulus

Ep

slope of the linear region of the stress-strain curve, if any

Note 1 to entry: Examination of the stress-strain curves for ceramic matrix composites allows definition of the following cases:
  • Material with a linear region in the stress-strain curve.
For ceramic matrix composites that have a mechanical behaviour characterised by a linear region, the proportionality ratio Ep is defined using Formula (1).

(1)

where (ε1, σ1) and (ε2, σ2) lie near the lower and the upper limits of the linear region of the stress-strain curve (see Annex A, Figures A.1 and A.2).
  • Material with nonlinear region in the stress-strain curve. In this case only, stress-strain couples can be determined at specified stresses or specified strains.

3.11

elastic modulus

E

proportionality ratio or pseudo-elastic modulus, in the special case where the linearity starts near the origin

Note 1 to entry: (see Figure A.2).

Bibliography

[1]ISO 14126, Fibre-reinforced plastic composites — Determination of compressive properties in the in-plane direction
[2]ASTM E1012, Standard Practice for Verification of Test Frame and Specimen Alignment Under Tensile and Compressive Axial Force Application